Restauração automática de loop sem comunicação

DESAFIO:
Uma grande empresa de serviços públicos do meio-oeste estava sofrendo um número substancial de interrupções de energia em uma seção de meia milha de um alimentador aéreo que atravessa uma reserva florestal densamente arborizada.
Vários grandes clientes comerciais localizados em ambos os lados da reserva reclamaram das interrupções de energia. Devido ao tamanho e à densidade da reserva florestal, o redirecionamento da linha, a colocação do alimentador no subsolo ou o corte de árvores não eram opções econômicas.

O alimentador existente continha um religador Viper®-ST da G&W Electric com controle SEL 651R e três chaves seccionadoras manuais. Quando ocorria uma falha, as equipes de reparo eram enviadas ao local e o site
abria e fechava manualmente as chaves para isolar a seção da linha com falha. Esse era um processo demorado que frequentemente deixava os clientes sem energia por longos períodos de tempo.

A concessionária decidiu resolver o problema. Seu objetivo era conseguir eliminar uma falta, isolá-la, se fosse uma falta permanente, e restaurar a energia para os clientes no menor tempo possível. A concessionária já estava familiarizada e gostava dos religadores Viper, então a G&W Electric foi chamada para ajudar a determinar a melhor solução.

SOLUÇÃO:
Após uma discussão com a concessionária, foi determinado que a melhor solução seria um esquema de restauração automática de loop não comunicante e baseado em tempo. A solução sem comunicação foi preferida porque:

1. A comunicação por rádio foi um problema devido às árvores densas e aos problemas de linha de localização.
2. O custo da fibra era proibitivo.
3. As equipes de operações tiveram má sorte com um esquema anterior de loop ponto a ponto

O novo esquema envolveu a substituição das três chaves manuais por religadores Viper-ST com controles SEL 651R e a reprogramação do Viper-ST existente.

O programa foi personalizado para atender às suas necessidades. O layout básico do circuito é mostrado na Figura 1. Os religadores individuais foram programados com diferentes grupos de ajustes, dependendo de sua funcionalidade específica. Dois religadores foram definidos como LINE, indicando que continham lógica de religamento. Outro religador foi definido como SECCIONALIZADOR, que indicava que continha lógica apenas para seccionamento (sem interrupção de falta). O último religador foi definido como TIE, indicando que seria o ponto de abertura da malha. Cada religador no circuito operou da seguinte maneira em condições normais para fornecer uma solução de restauração coordenada:

1. Religador R1 [LINE] – religado em falhas entre R1 e R2 e bloqueado após o terceiro disparo. O religador R1 também abria e bloqueava quando havia perda de tensão na subestação.
2. Religador R2 [TIE] – operava como um ponto aberto e somente procurava por perda de tensão em condições normais. Quando ocorria uma perda de tensão (devido a uma falta em um dos lados ou a uma perda de tensão), o religador iniciava uma sequência de temporização. Se a tensão não fosse restaurada durante esse período, R2 fechava, restaurando a energia ou abrindo imediatamente para isolar a falta.
3. Religador R3 [SECCIONALIZADOR] – foi programado para detectar a perda de tensão e contar o número de falhas observadas. Na perda de tensão, R2 iniciava uma sequência de temporização que era coordenada com o atraso de tempo em R2 [TIE]. Se R3 não visse nenhuma corrente de falha, ele se abria automaticamente após a sequência de temporização, indicando que a falha estava entre R3 e R4. Se você observar corrente de falha e perda de tensão, ele abrirá após duas contagens de falhas.
4. Religador R4 [Linha] – fechava em falhas a montante e bloqueava após o terceiro disparo. O R4 também abria e bloqueava na perda de tensão (como o R1).

Foi incluída uma lógica adicional para levar em conta uma opção de disparo de curva rápida e etiqueta de linha direta para a segurança da equipe. Os painéis frontais de todos os controles 651R foram adaptados para atender aos padrões da concessionária, com algumas modificações para levar em conta o esquema de automação. Isso foi feito para que as equipes de reparos e operações pudessem economizar tempo por não terem que aprender um novo layout de placa frontal.

RESULTADOS:
O esquema foi totalmente testado e sua operação foi testemunhada pelo pessoal da concessionária nas instalações da G&W Electric em Bolingbrook, IL. Ele foi instalado, comissionado e está em operação. O esquema é construído com base em modelos totalmente configuráveis, de modo que a concessionária tem a opção de modificar a temporização, o nível de tensão para iniciar a sequência de temporização e o número de tentativas de religamento nos religadores de linha. Esse esquema também permite que outros religadores sejam adicionados ou que o ponto de abertura seja alterado com o mesmo programa básico. A única configuração necessária seria a seleção da função que o religador irá desempenhar (LINE, TIE, SECCIONALIZADOR) e o ajuste da coordenação de temporização.